动物模型构建与评估丨肠易激综合征腹泻型（IBS-D）大鼠模型

脑声常谈

2024-12-20 08:41发布于上海科普领域创作者

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肠易激综合征腹泻型（IBS-D）大鼠模型是用于研究IBS-D病理生理机制、药物研发和治疗策略的重要工具。用于研究应激因素在IBS-D发病中的作用机制，尤其是神经内分泌系统与肠道功能相互作用的机制。此外，可用于筛选和评价具有抗应激和调节肠道功能双重作用的药物。
1、母婴分离模型
在大鼠出生后的特定时期（如出生后第2-21天），每天将幼鼠与母鼠分离一定时间（如3-4小时），造成幼鼠早期生活应激，影响其肠道发育和功能，诱导类似IBS-D的症状。该模型能模拟IBS-D患者在生命早期可能经历的应激事件对肠道功能的长期影响。模型大鼠表现出肠道敏感性增加，对结肠扩张等刺激反应增强，出现类似腹泻的粪便性状改变，如粪便含水量增加、排便次数增多等。同时，可伴有焦虑样行为，与IBS-D患者常见的精神心理共病特征相符。主要用于研究早期生活应激与IBS-D发病的关系，探索肠道-脑轴在IBS-D中的作用机制，以及评估针对应激相关因素的干预措施对IBS-D的治疗效果。
2、慢性束缚应激模型
将成年大鼠置于特制的束缚装置中，限制其活动，每天进行一定时间（如1-4小时）的束缚应激，持续数周（如2-4周）。应激过程中，大鼠处于紧张状态，引发一系列神经内分泌和肠道功能改变。可导致大鼠肠道动力紊乱，表现为胃肠传输加快，符合IBS-D患者肠道运动异常的特点。同时，模型大鼠的内脏敏感性升高，对直肠扩张等刺激产生过度的疼痛反应，并且血清中皮质酮等应激激素水平升高，反映了应激对神经内分泌系统的激活。部分模型大鼠还会出现粪便性状变软、排便频率增加等类似腹泻症状。    
3、化学刺激模型
通过向大鼠结肠内灌注一定浓度（如1%-5%）的乙酸溶液，造成结肠黏膜轻度损伤，诱导炎症反应和肠道功能改变。模型大鼠在乙酸刺激后，结肠组织出现炎症细胞浸润、黏膜水肿等病理变化，肠道通透性增加，对机械刺激和化学刺激的敏感性增强，表现为腹部疼痛阈值降低。同时，可出现腹泻症状，粪便含水量明显升高，且持续一段时间。
4、联合模型
为了更全面地模拟IBS-D的复杂病理生理过程，有时会采用联合多种因素的方法构建模型。例如，先对大鼠进行母婴分离应激，然后在成年期给予慢性束缚应激或化学刺激（如乙酸刺激或番泻叶灌胃），增强模型的稳定性和与临床IBS-D的相似性。联合模型综合了多种因素对大鼠肠道和整体生理功能的影响，能够更好地模拟IBS-D患者在遗传、环境、心理等多因素作用下的发病过程。模型大鼠表现出更严重的肠道功能紊乱，包括肠道动力异常（如腹泻、便秘交替或持续腹泻）、内脏高敏感、肠道黏膜损伤和神经内分泌失调等多方面的症状，与临床IBS-D患者的症状更为接近。
采用母婴分离+醋酸刺激+束缚应激3因素结合的方法建立IBS-D大鼠模型。取1日龄的雄性乳鼠，从出生第2～14天，每天母婴分离3h；第8～21天，进行醋酸刺激及束缚应激。将润滑后的输液导管经肛门插入2cm，灌入0.75%的醋酸0.2～0.5mL，每隔两天增加0.1mL；增加至0.5mL后保持不变，缓慢拔出导管，用手按压大鼠肛门并抬高尾巴30s；随后用胶带束缚大鼠的前肢1h。从第22天开始正常饲养2周。
腹部回缩反射（Abdominal Withdrawal Reflex, AWR）   
是一种常用的实验方法，用于评估动物模型（如大鼠或小鼠）的内脏敏感性。该方法通过测量动物对腹部机械或化学刺激的反应来评价其内脏疼痛阈值和敏感性。将动物放置在一个透明的塑料盒中，底部为金属网格，允许腹部直接接触刺激工具。让动物适应环境至少30分钟，以减少应激反应。在施加任何刺激之前，记录动物的基线行为，确保其处于安静状态。使用不同直径的von Frey纤维丝轻轻触碰动物腹部，从最小直径开始逐渐增加，直到引发明显的腹部回缩反应。
根据动物对刺激的反应，按照以下AWR评分标准进行评分：
0分：无反应
1分：轻微腹部肌肉紧张，但没有明显移动
2分：腹部肌肉紧张并伴有身体轻微移动
3分：快速腹部回缩，伴随全身扭动或跳跃反应
参考文献：
  • 石玉莹,傅靖然,陈靖雯,等.温肾健脾方对腹泻型肠易激综合征大鼠肠道菌群的影响[J].中药新药与临床药理,2024,35(11):1713-1721.
  • Kurin M, Cooper G. Irritable bowel syndrome with diarrhea: Treatment is a work in progress. Cleve Clin J Med. 2020 Jul 31;87(8):501-511.    

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